双向拉伸聚丙烯薄膜晶点、白点、鱼眼的研究
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CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 , 2018, 35(1): 41“鱼眼”是在透明或半透明塑料薄膜中用肉眼明显可见的一种和周围材料未充分融合的透明硬质微粒。
聚乙烯薄膜中“鱼眼”形成的原因主要是树脂中存在交联点、杂质或结晶物,在成膜加工过程中不能与树脂相互均匀分散、融合,先于周围的树脂结晶形成“鱼眼”。
“鱼眼”可能来自聚乙烯的聚合工艺或成膜工艺。
由于“鱼眼”来源复杂,形成机理多样,导致查找原因困难,因此,要借助多种检测方法全面剖析试样[1-3]。
本工作就聚乙烯薄膜制品开展“鱼眼”成因分析,采用扫描电子显微镜及能谱分析确定“鱼眼”是否有无机物核分散在其中,分析“鱼眼”结晶形态。
1 实验部分1.1 主要原料聚乙烯 DFDA 7042,中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司生产。
1.2 主要仪器GPC150CV型凝胶渗透色谱仪,美国Waters公司生产;Bruker-AM-300型高温核磁共振碳谱仪,Bruker公司生产;DS-2000型差示扫描量热仪,美聚乙烯薄膜“鱼眼”成因分析王文燕,马 丽,任 鹤(中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院大庆化工研究中心,黑龙江省大庆市 163714)摘要:聚乙烯薄膜中“鱼眼”形成的原因主要是聚乙烯中存在交联点、杂质或结晶物,针对聚乙烯DFDA7042吹膜制品“鱼眼”异常的情况,采用差示扫描量热仪、高温核磁共振碳谱仪以及X射线衍射仪分析“鱼眼”区域树脂与非“鱼眼”区域树脂的结构差别。
结果表明:聚乙稀薄膜的支化度为17.4个/1000 C,“鱼眼”的支化度为40.5个/1000 C,说明形成“鱼眼”的聚乙烯分子中支化度很高,两者的结晶行为不一致;“鱼眼”为高支化小分子聚乙烯;“鱼眼”的形成是部分聚乙烯在吹塑的膜泡冷却段结晶速率过快,先于周围的DFDA 7042形成非晶区球晶。
关键词:聚乙烯 薄膜 鱼眼中图分类号:TQ 325.1+2文献标识码:B 文章编号:1002-1396(2018)01-0041-03Formation of fish eye in PE filmsWang Wenyan, Ma Li, Ren He(Daqing Petrochemical Research Center, Petrochemical Research Institut of CNPC, Daqing 163714, China)Abstract: The“fish eye”in polyethylene(PE)films is formed due to the existence of crosslink points,impurities or crystal substances. The differential scanning calorimeter,carbon nuclear magnetic resonance spectrometer and X-ray diffractometer were used to investigate the structure differences between“fish eye”and non“fish eye”areas in DFDA 7042 films. The results show that the degree of branching of the PE films is 17.4 ethyl/1000 C,while that of the“fish eye”is 40.5 ethyl/1000 C,which represents high branching degree in PE forming“fish eye”,that is,their crystallization behaviors are different. The“fish eye”is high branching small molecular PE, which is formed as the result of high crystallization rate of PE in the process of bubble film cooling which has led to the formation of spherulite in amorphous region faster than neighboring DFDA 7042.Keywords: polyethylene; film; fish eye收稿日期:2017-08-28;修回日期:2017-10-26。
适用范围:本标准适用于印刷、复合(含淋膜复合)用普通塑料薄膜入仓前的检验。
铝箔AL 和聚酰胺薄膜(BOPA)参照2.2规定的内容。
标准内容:1.抽样标准及方法:1.1以该进货批次同种规格,同种材质的材料总数的10%抽验。
1.2拆开包装后,抽去膜卷表面1-2圈后取约1米长作为待测样品。
2.检验项目及方法:2.2铝箔AL和BOPA薄膜因其特殊性,进料检验时不得开启原包装。
这两种材料进料验证时主要检查供方产品标识、合格证和供方检验报告的正确性和完整性。
AL和BOPA的厚度、宽度、电晕处理值在原料上机使用拆除包装时由品管取样测试验证并做相应判定和记录。
3.批次检验结果与判定:上述检验指标全部合格才判定该抽样批次合格。
若有一项报上级视情形考虑降级使用。
4.记录与区分:4.1所有检验数据及判定结果,填入《进料检验记录》并交品管部主管确认。
4.2检验合格的材料作合格标识,交仓库于备料区区分摆放。
4.3遇有不合格物料,贴不合格标识,填写《不合格原料报告处理单》交相关部门领导确认后与供应商联络处理。
4.4检验员及时对检验合格和不合格的物料作出明确、固定的标识,并通知仓库按区域摆放。
1.外观应符合表1规定表12.尺寸偏差2.1薄膜宽度允差土2mm2.2厚度偏差、厚度平均偏差应符合表2规定表22.3每卷薄膜接头及每段长度应符合表3规定表33.物理机械性能应符合表4规定表41.外观应符合表1规定表12.尺寸偏差2.1薄膜宽度应符合表2规定表22.2厚度偏差、厚度平均偏差应符合表3规定表32.3每卷薄膜接头及每段长度应符合表4规定表43.物理机械性能应符合表5规定表51.外观应符合表1规定表12.尺寸偏差2.1薄膜宽度允差土2mm。
2.2厚度偏差、厚度平均偏差应符合表2规定表22.3每卷薄膜接头及每段长度应符合表3规定表33.物理机械性能应符合表4规定表44.卫生性能符合GB9688之规定,嗅觉应无异味附件4珠光型双向拉伸聚丙烯薄膜 1.外观应符合表1规定表12•尺寸偏差2.1薄膜宽度允差土2mm 。
BOPP薄膜的原料性能和BOPP薄膜配方BOPP(双向拉伸聚丙烯)薄膜强度大,阻气性高,印刷性能和抗撕裂性好,是PP薄膜制品中消耗量最大的品种,应用也最广泛。
而我国BOPP薄膜虽然发展很快,但在规模、品种等方面与国外相比仍有一定差距。
如埃克森美孚公司BOPP薄膜的年产量超过200万吨,有近40个品种,应用领域广阔。
而国产BOPP薄膜品种单一,规模小,成本高,因此仍有相当数量的BOPP薄膜产品从国外进口。
近几年我国BOPP 厂也推出了如BOPP彩印定位防伪型烟用包装膜、BOPP超低温热封型烟用条包膜、BOPP抗磨花型烟用包装膜等一些新产品,但是还需要加强产品的创新,逐渐缩小与国外产品的差距。
对此专业人士认为,除了加强管理、降低成本以及提高质量以外,还应要努力开发新产品,本文会介绍更多BOPP薄膜给大家参考.一、聚丙烯树脂的主要性能及其测量方法聚丙烯(polypropylene)是由丙烯单体经聚合作用而部分结晶的聚合物,英文缩写为PP。
其聚合方法有4种,即溶液法、溶剂淤浆法、液相本体法和气相法。
由于聚合方法的不同,所得到的聚丙烯树脂性能有差异。
据资料,聚丙烯最主要的两个性能是熔体质量流动速率和立体等规度。
1.熔体流动速率(MFR)——热塑性材料在一定的温度和压力下,熔体每10min通过标准口模的质量,单位为g/10min.塑料熔体流动速率(MFR),以前又称为熔体流动指数(MFI)和熔融指数(MI)。
一般说来,我们在聚丙烯加工的时候,以MFR来表示它的流动性能,熔融指数是与聚合物的分子量相对应的,与聚合物的相对分子质量成反比而与粘度成反比。
MFR的测量一般由一台挤出式塑度仪完成。
其具体的操作方法参考GB/T 3682-2000,可以在方法A或者B中任选一种,选择方法B时,熔体的密度值为0.7386g/cm3。
试验条件为M(温度:230℃,负荷:2.16kg)或P(温度:230℃,负荷:5.0kg),试验前,应用氮气吹扫料筒5s-10s,氮气压力为0.05MPa。
双向拉伸聚乙烯(BOPE)薄膜1范围本文件规定了双向拉伸聚乙烯(BOPE)薄膜的术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存;废膜的收集、暂存、转运、处置。
本文件适用于以聚乙烯树脂为主要原料,采用共挤平面拉伸法,沿纵向、横向拉伸所制得的薄膜。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T191包装储运图示标志GB/T1040.3塑料拉伸性能的测定第3部分:薄膜和薄片的试验条件GB/T2410透明塑料透光率和雾度试验方法GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分:按接受质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标准环境GB/T6672塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法GB/T6673塑料薄膜和薄片长度和宽度的测定GB/T8807塑料镜面光泽试验方法GB/T10006塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法GB/T12027塑料薄膜和薄片加热尺寸变化率试验方法GB/T14216塑料膜和片润湿张力的测定GB/T26253塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定红外检测器法GB/T37841塑料薄膜和薄片耐穿刺性测试方法QB/T2358塑料薄膜包装袋热合强度试验方法QB/T5609多层共挤流延聚乙烯薄膜3术语、定义QB/T5609界定的晶点、团聚点、起霜以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1双向拉伸聚乙烯薄膜Biaxially oriented polyethylene(BOPE)film以聚乙烯树脂为主要原料,采用共挤平面拉伸法,沿纵向、横向拉伸所制得的薄膜。
薄膜的主要原料应占所采用所有原辅料总重量百分比大于等于90%,且添加的功能助剂及其他原料应不影响再次热塑性加工回收。
亦称为双向拉伸聚乙烯单一材质薄膜。
双向拉伸聚丙烯生产过程中的取向与结晶摘要:分析了BOPP薄膜生产过程中的取向和结晶对薄膜机械力学性能和光学性能的影响,实际生产中生产工艺应该根据PP的热力学特性相应调整,以制造出双向取向度高,同时结晶微细、均匀的高性能优质BOPP薄膜。
关键词:取向,结晶,BOPP薄膜双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜具有高光泽、高挺度、阻气性好、抗冲强度高等特点,是一种性能优良的高透明包装材料[1]。
从80年代后期开始至今,BOPP薄膜在食品、饮料、香烟、服装等行业的包装上得到广泛应用。
尽管BOPP薄膜的设备和技术都依赖进口,投资规模大,但由于其市场潜力大、产品附加值高,利润大,近年来再次成为塑料包装行业的投资热点[2]。
对于一种包装材料而言,反映外观美感的光学性能和反映使用承受强度的机械力学性能是非常重要的性能指标。
聚丙烯(PP)是一种结晶性聚合物,在BOPP薄膜的加工过程中,PP在力、热和电场等的作用下,经历了复杂的取向和结晶的变化,PP聚集态结构中的取向和结晶将对BOPP薄膜光学性能、力学性能起决定性影响,因此如何通过工艺的调整,控制BOPP薄膜生产过程中的取向和结晶是改善产品品质、提高产品等级的关键。
1 BOPP薄膜加工工艺以逐次双向拉伸工艺为例,其工艺流程如下。
总体上,逐次拉伸法是将挤出的PP片材先经过纵向拉伸、后横向拉伸来完成二次取向过程。
生产过程中主要控制的工艺参数有生产线速度、温度、拉伸比等。
BOPP薄膜质量控制指标包括弹性模量,纵、横向的抗张强度、断裂伸长率、热收缩率,摩擦系数,浊度,光泽度等,这些指标主要体现薄膜的力学性能和光学性能,它们与PP高分子链的聚集状态如取向、结晶等有密不可分的联系。
2 取向由于聚合物分子具有长链的结构特点,聚合物成型加工过程中,在外力场的作用下,高分子链、链段或微晶会沿着外力方向有序排列,产生不同程度的取向,形成一种新的聚集态结构-取向态结构,致使材料在不同方向上的机械力学、光学和热力学性能发生显著变化。
双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜工业技术应用和发展双向拉伸聚丙烯薄膜是20世纪60年代发展起来的一种透明软包装材料。
它是用专门的生产线将聚丙烯原料和功能性添加剂混合,熔融混炼,制成片材,然后通过纵拉和横拉设备将片材在纵、横两个方向高度取向制成薄膜。
其取向倍率(纵向拉伸倍率和横向拉伸倍率的乘积)与生产设备的设计能力有关,一般是所铸片材宽度的40-60倍,生产速度从100-300m/min,所做薄膜的厚度在4-50μm之间。
双轴拉伸聚丙烯的生产方法,加工工艺和本身的结构特点赋予BOPP薄膜许多优异的性能。
如它比流延PP(CPP)膜和吹塑薄膜机械强度更高,透明性和光泽度更好。
BOPP薄膜具有机械强度高、尺寸稳定性好、质轻、无毒、防潮、密封性好、市场应用范围广、印刷性良好等优点,被包装行业誉为“包装皇后”,并被广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等包装领域中。
国际上BOPP薄膜自1962年实现工业化生产以来发展迅速,其年增长速率保持在12%-15%左右。
BOPP薄膜工业化在我国起步较晚,20世纪70年代开始研制和试产,1982年从德国引入第一条BOPP膜生产线,1984投产。
由于我国的BOPP膜市场需求大,促使BOPP工业得以迅猛发展。
到2004年为止,我国BOPP薄膜生产线的产能为190万吨,实际产量约为176万吨,有几十家大型公司从事BOPP薄膜的生产和经营,可以说,BOPP膜产业是我国包装行业的一个非常重要的分支。
1.BOPP薄膜生产设备可以说,生产BOPP薄膜的设备是所有塑料加工设备中最为复杂的设备之一。
在BOPP行业,生产BOPP薄膜的设备简称BOPP薄膜生产线。
它包括电器控制系统、原料系统、挤出机系统、过滤器、模头、铸片机、纵拉机、横拉机、边料回收系统、电晕处理系统、测厚仪、卷取系统和分切机等。
生产薄膜的幅宽从4-8m不等,薄膜的层数有一层、二层、三层,最多的可达七层。
目前使用最多的是A/B/C三层共挤出生产线,每一层都配备一台挤出机。
1.双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)双向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后, 再经纵横两个方向的拉伸而获得的。
由于拉伸分子定向, 所以此薄膜的物理稳定性、机械强度、气密性较好, 透明度和光泽度较高, 坚韧耐磨, 是目前应用最广泛的印刷薄膜。
一般使用厚度为20~40 μm , 应用最广泛的为20 μm 。
其主要缺点是热封性差, 所以一般用做复合薄膜的外层薄膜, 如与聚乙烯薄膜复合后防潮性、透明性、强度、挺度和印刷性均较理想, 适用于盛装干燥食品。
由于双向拉伸聚丙烯薄膜的表面为非极性, 结晶度高, 表面自由能低, 因此, 其印刷性能较差, 对油墨和胶黏剂的附着力差, 在印刷和复合前需要进行表面处理。
2.低密度聚乙烯薄膜(LDPE)低密度聚乙烯薄膜一般采用吹塑和流延两种工艺制成, 流延聚乙烯薄膜的厚度均匀, 但由于价格较高, 目前很少使用。
吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑级PE颗粒经吹塑机吹制而成的, 成本较低, 所以应用最为广泛。
低密度聚乙烯薄膜是一种半透明、有光泽、质地较柔软的薄膜, 具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性, 耐冷冻, 可水煮, 其主要缺点是对氧气的阻隔性较差, 常用于复合软包装材料的内层薄膜, 而且也是目前应用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜, 约占塑料包装薄膜耗用量的40%以上。
由于聚乙烯分子中不含极性基团, 即其表面为非极性, 且结晶度高, 表面自由能低, 因此, 该薄膜的印刷性能较差, 对油墨和胶黏剂的附着力差, 因此, 在印刷和复合前需要进行表面处理。
3.(PET)聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料, 采用挤出法制成厚片, 再经双向拉伸制成的薄膜材料。
它是一种无色透明、有光泽的薄膜, 机械性能优良, 刚性、硬度及韧性高, 耐穿刺, 耐摩擦, 耐高温和低温, 耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好, 是常用的阻透性复合薄膜基材之一, 但聚酯薄膜的价格较高, 一般厚度为12 μm, 常用做蒸煮包装的外层材料, 印刷适性较好。
塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY第48卷第7期2020年7月BOPET薄膜电晕处理及效果研究李明勇ꎬ王㊀强ꎬ辛嘉庆ꎬ刘小东(四川东材科技集团股份有限公司ꎬ四川绵阳621000)㊀㊀摘要:为了提高薄膜表面张力ꎬ增强薄膜表面的再加工特性ꎬ须对薄膜表面进行电晕处理ꎮ介绍了双向拉伸聚酯(BOPET)的电晕处理的原理ꎬ探讨了聚酯薄膜加工的要求ꎬ论述了影响电晕效果的因素以及经时变化特性ꎮ关键词:双向拉伸聚酯薄膜ꎻ电晕处理ꎻ表面张力中图分类号:TQ320 72+1ꎻTQ320 67㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005-5770(2020)07-0056-03doi:10 3969/j issn 1005-5770 2020 07 013开放科学(资源服务)标识码(OSID):StudyonCoronaEffectandTreatmentofBOPETFilmLIMing ̄yongꎬWANGQiangꎬXINJia ̄qingꎬLIUXiao ̄dong(SichuanEMTechnologyCo.ꎬLtd.ꎬMianyang621000ꎬChina)Abstract:Inordertoimprovethefilmsurfacetensionandenhancethefilmsurfacereprocessingcharacteristicsꎬthefilmsurfaceshouldbecoronatreatment.Theprincipleofcoronatreatmentofbidirectionalstretchpolyesterfilm(BOPET)wasintroduced.Therequirementsofpolyesterfilmprocessingꎬandthefactorsaffectingcoronaeffectandthetime ̄varyingcharacteristicswerediscussed.Keywords:BidirectionalStretchPolyesterFilmꎻCoronaTreatmentꎻSurfaceTension双向拉伸聚酯薄膜(BOPET薄膜)由聚酯切片经熔融挤出ꎬ双向拉伸制备而成ꎮ具有优异的光学性能㊁力学性能㊁化学性能和耐候性ꎬ因其综合性能优良而越来越受到广大消费者的青睐ꎬ广泛地应用到电子㊁电气㊁印刷㊁包装等行业ꎮ聚酯薄膜因其表面能低ꎬ无法完全满足再加工的要求ꎬ需要对聚酯薄膜表面进行处理ꎬ目前常用的处理方法是电晕㊁火焰处理㊁在线涂布㊁机械打磨㊁蚀刻㊁共挤复合等[1-2]ꎮ聚酯薄膜的表面能除了聚酯树脂的化学结构之外ꎬ还与添加剂的种类㊁粒径大小和分布以及含量有密切的关系ꎮ而对于开口剂㊁功能性薄膜的电晕效果的研究鲜有报道ꎬ本文主要阐述电晕处理㊁电晕处理效果的影响因素以及电晕面表面张力的经时变化特性ꎮ1㊀BOPET电晕原理高频率高电压(高频交流电压高达5000~15000V/m2)ꎬ使其电晕放电ꎬ产生细小密集的紫色火花ꎬ以高能粒子轰击在薄膜表面ꎬ这些等离子粒子的能量一般在几至几十电子伏特ꎬ与BOPET分子的化学键能相近ꎬ能诱发BOPET表面分子的化学键断裂而降解ꎮ在电晕放电时ꎬ同时高压电场将空气中的氧气变成臭氧ꎬ臭氧分解后生成的强氧化性原子氧化α-碳原子ꎬ使碳碳链或酯链断裂ꎬ增加薄膜表面极性基团数量ꎮ极性基团可以和涂层材料进行反应ꎬ薄膜表层和聚合物形成有效的 锚固 [3-4]ꎮ2㊀典型电晕处理设备对于BOPET薄膜来说ꎬ电晕机一般位于牵引段ꎮ通常电晕处理设备包括电晕处理辊㊁压辊㊁高频电压发生器㊁电晕电极㊁臭氧风机等ꎬ如图2所示ꎬ部分电晕设备在电极增设加热装置ꎬ防止水滴聚集ꎮ图1㊀BOPET薄膜电晕处理设备示意图Fig1㊀SchematicofcoronatreatmentequipmentforBOPETfilm橡胶辊由金属作为基础辊ꎬ表层由硅胶构成ꎬ硅胶层添加有电解质材料ꎬ电解质材料必须具有耐高电65 作者简介:李明勇ꎬ男ꎬ1984年生ꎬ硕士研究生ꎬ从事聚酯薄膜的研发及生产管理工作ꎮlimingyong0707@126 com第48卷第7期李明勇ꎬ等:BOPET薄膜电晕处理及效果研究压和臭氧ꎬ不至于很快老化的材料ꎬ而且具有介电常数大且介电损耗小等性质ꎮ有利于避免因电晕放电集中所造成的处理不均匀问题及电晕放电变成电弧放电ꎮ被处理表面与电极之间的间隙也是装置中的重要条件ꎬ为了处理能有效进行ꎬ电极间隙和频率有着密切的关系ꎬ存在着一个最佳条件ꎬ另外ꎬ电极间隙与电源阻抗匹配也是装置中的一个重要因素ꎮ对于不同的设备间隙调节是电晕均匀性及有效功率的必备条件ꎮ为了排除放电产生的臭氧及降温ꎬ用抽风风机把电晕处理器附近的空气往外排走以及在硅橡胶辊内部利用工艺水冷散热ꎮ3㊀BOPET再加工电晕处理要求因BOPET薄膜表面能低ꎬ再加工性不佳ꎮ必须对聚酯膜面进行表面处理ꎬ以提高表面能ꎬ有利于再加工涂布材料均匀地分布在膜面ꎬ并且增加涂层和聚酯薄膜的附着力ꎮ一般来讲ꎬ用于涂布㊁印刷等用途的聚酯薄膜ꎬ要求其表面张力在50mN/m以上ꎮ具体与涂布的材料和交联方式有关ꎬ例如亚克力保护膜>42mN/mꎬ有机硅离型膜或硅胶保护膜>52mN/mꎮγLV ̄气体与液体的界面张力ꎻγSV-气体和固体的界面张力ꎻγSL-液体和固体的界面张力ꎮ图2㊀涂布液润湿示意图Fig2㊀Schematicofcoatingsolutionwetting在涂布加工过程中ꎬ涂布液润湿性可根据图1进行分析ꎻ若θ<90ʎꎬ则BOPET聚酯薄膜的亲涂布液好ꎬ即液体较易润湿固体ꎬ其角θ越小ꎬ表示润湿性越好ꎻ若θ>90ʎꎬ则BOPET聚酯薄膜表面是疏液性的ꎬ即涂布液体不容易润湿固体ꎬ容易在表面上移动ꎮ电晕处理增加了膜面张力ꎬθ变小ꎬ有利于涂布液的润湿铺展ꎮ过度电晕会在薄膜表面产生弱介层ꎬ表面能不稳定ꎬ不利于加工稳定性ꎮ在电晕处理过程中ꎬ需防止过度电晕ꎮ4㊀影响电晕处理效果的因素4 1㊀生产速率厚度为50μm的BOPET薄膜在不同生产速度下表面张力达到56mN/m所需要的电晕功率及电晕功率密度的变化ꎬ如表1所示ꎮ从表中可以看出ꎬ随着生产速度降低ꎬ保持相同的表面张力ꎬ电晕功率逐渐降低ꎬ电晕功率密度保持一致ꎮ这表明ꎬ对于不同生产速度的表面张力ꎬ主要取决于实际施加的电晕功率ꎬ与薄膜生产速度无关ꎮ表1㊀生产速度与电晕功率关系Tab1㊀Relationshipbetweenproductionspeedandcoronapower生产速度/m min-1电晕功率/kW表面张力/mN m-1电晕功率密度/kJ m-22055 15616 11804 55616 21553 85615 9982 45615 9661 65615 7由表1可知ꎬ同一类型产品的表面张力与电晕功率密度有关ꎬ针对一台电晕处理机ꎬ可根据电晕功率密度进行工艺调整ꎬ以满足薄膜表面张力要求ꎮρ=3 6ˑ106Pvh式中ꎬρ-单位面积的电晕功率ꎬkJ/m2ꎻP-施加在薄膜表面的实际功率ꎬkW(因电极㊁间隙不同ꎬ每一台电晕设备的施加的电晕功率不一样)ꎻv-生产速度ꎬm/minꎻh-薄膜电晕宽度ꎬmꎮ实际生产过程中ꎬ聚酯薄膜厚度主要是通过生产速度来调节的ꎬ厚度越厚ꎬ生产速度越慢ꎬ因此可等效为速度不同ꎬ上述公式仍然适用于同类聚酯薄膜的不同厚度ꎮ4 2㊀开口剂图3㊀开口剂种类与电晕功率的关系Fig3㊀Therelationshipbetweenthetypesoflubricantparticleandcoronafunction为了实现BOPET薄膜良好的卷绕性ꎬ设计不同的薄膜结构ꎬ如单层/双层/三层/多层结构ꎬ常常采用在表层添加开口剂ꎬ以实现在卷绕过程具有良好的排气性ꎬ并且具有良好的爽滑性ꎮ根据不同的产品要75塑㊀料㊀工㊀业2020年㊀㊀求ꎬ常常会使用各式各样的粒子作为BOPET薄膜的开口剂ꎮ由图3可知ꎬ达到相同的表面张力ꎬ开口剂种类不同ꎬ电晕功率不同ꎮ这表明ꎬ电晕功率大小与粒子的特性有关ꎬ二氧化硅是氧化物ꎬ导电性弱ꎬ而碳酸钙和硫酸属于盐类ꎬ有一定的导电性ꎬ从而影响了电晕的氧化和极化作用ꎮ图4㊀开口剂粒径与电晕功率的关系Fig4㊀Therelationshipbetweenaverageparticlediameterandcoronafunction由图4可知ꎬ达到相同的表面张力ꎬ开口剂粒径不同ꎬ电晕功率不同ꎮ粒径越大ꎬ所需的电晕功率越大ꎮ这表明开口剂粒径越小ꎬ对高频电压的屏蔽作用越小ꎬ开口剂粒径大ꎬ占据表面积大ꎬ单位面积的聚酯树脂少ꎬ导致影响了电晕对树脂的有效作用ꎮ图5㊀开口剂质量分数与电晕功率关系Fig5㊀Therelationshipbetweentheamountoflubricantparticleandcoronafunction由图5可知ꎬ达到相同的表面张力ꎬ开口剂含量不同ꎬ电晕功率不同ꎬ含量越高ꎬ所需的电晕功率越大ꎮ这表明ꎬ开口剂含量高ꎬ占据表面积大ꎬ裸露在表层的聚酯树脂少ꎬ减少了电晕极化树脂的效果ꎮ4 3㊀功能性从图6可以看出ꎬ带有功能涂层的聚酯薄膜同聚酯基膜的电晕功率存在差异ꎬ功能涂层的背面电晕的功率存在较大差异ꎬ特别是低表面电阻的薄膜ꎮ原因可能是高频电压轰击表面ꎬ瞬间击穿ꎬ抗静电面导出了电压ꎬ减少了有效工作效率ꎮ抗静电膜1的表面电阻为106-8Ω/Ѳꎬ抗静电膜2的表面电阻为108-10Ω/Ѳꎮ图6㊀薄膜种类与电晕功率的关系Fig6㊀Therelationshipbetweenthetypesoffilmsandcoronafunction4 4㊀经时变化小膜卷(规格为50μmˑ1000mmˑ6000m)分别放置在如下的试验环境中ꎬ保持表2中的存放时间ꎬ除去表层100m后ꎬ取样测试薄膜面张力ꎮ测试结果详见表2ꎮ由表2可知ꎬ当环境温度超过50ħꎬ表面张力极易下降ꎬ达到非电晕水平ꎬ在高温高湿环境下ꎬ表面张力迅速消退ꎮ低温低湿环境下ꎬ随着存放时间而逐渐降低ꎮ表明电晕处理后ꎬ膜面游离基在高温㊁高湿下易发生反应ꎬ致使表面张力降低ꎮ表2㊀电晕处理的经时变化Tab2㊀Time ̄dependentbehaviorofcoronatreatment试验编号温度/ħ湿度/%存放时间表面张力/mN m-1180600 2h38250452h383408012h4242545180d4252540180d4262540360d385㊀结束语对于双向拉伸薄膜的生产ꎬ表面张力与聚酯薄膜表面特性息息相关ꎬBOPET薄膜表面的开口剂种类㊁粒径㊁含量ꎬ功能涂层均对电晕处理效果有明显影响ꎬ以此可以设计出适宜的电晕功率ꎬ达到膜表面加工要求ꎮ经时变化特性可有效地指导聚酯薄膜储存环境及时间ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]周先进ꎬ赵燕ꎬ麦建国.BOPP薄膜电晕处理及效果研究[J].现代塑料加工应用ꎬ2004ꎬ16(4):25-27.ZHOUXJꎬZHAOYꎬMAIJG.StudyoncoronaeffectandtreatmentofBOPPfilm[J].ModernPlasticsProcessingandApplicationsꎬ2004ꎬ16(4):25-27.(下转第89页)85第48卷第7期李卫领ꎬ等:热重分析仪在复杂填充聚丙烯材料中碳酸钙定量分析中的应用定性与定量快速检测[J].工程塑料应用ꎬ2019(5):122-126.HEXLꎬMAYꎬWANGJFꎬetal.Rapidqualitativeandquantitativeidentificationofvehiclebumpersbasedonmid 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1041 概述低密度聚乙烯又称高压聚乙烯,缩写为LDPE,是一种通用型热塑性塑料,它适用于热塑性成型加工的各种成型工艺,成型加工性好,用途广泛。
LDPE主要用途是作薄膜产品,还用于注塑制品、医疗器具、药品和食品包装材料、吹塑中空成型制品等。
在未来LDPE薄膜产品会更加广泛地应用于食品、药品包装及农业。
国内某公司L D P E 装置引进德国B a s e l l 公司Lupotech TS 高压管式法工艺技术,共引进 18 个牌号,包括通用膜、高透明膜、收缩膜、冷冻膜、农膜、电缆料、注塑料、发泡料等。
应广大市场客户的需求,该公司生产的高透明膜赢得了客户的广泛好评。
随着市场的推广和需求的增加,LDPE粒料生产中会遇到因鱼眼数目过多而导致产品降级的事件发生。
LDPE粒料中鱼眼过多会严重影响产品的后续加工处理,薄膜吹塑成型的质量,并使其化学、物理性能降低,如电性能、光性能变差,主要表现为成品外观粗糙,薄膜雾化,透光性差;机械性能、热性能变差,塑料在后期加工处理过程中鱼眼处易出现断裂、破损现象,从而导致产品质量降低。
市场上有部分用户反映不同批次的粒料若鱼眼过多后期加工处理过程中容易出现断膜、破膜,影响产品成膜及加工处理。
因此,为了提高产品质量,满足市场需求,增大市场份额,查找粒料成品中鱼眼形成的原因,并提出相应的解决方法,优化产品质量,提高产品等级非常必要。
表1 某公司产品质量控制指标牌号:2426H/2420H鱼眼:0.8mm个/1520cm 2≤8公司级鱼眼:0.4mm个/1520cm 2≤30公司级2 鱼眼形成原因分析鱼眼是聚乙烯树脂在生产和加工过程中,夹带熔体流动速率低的少量高聚物及少量氧化物或杂质等原因造成的,它在成品中以不透明的“晶点”存在,俗称鱼眼。
薄膜中的鱼眼是由于树脂存在超级大分子聚合物或杂质,在成膜过程中不能与树脂均匀分散、融合,先于周围的聚合物固形成膜,形成晶点。
结合该公司聚乙烯装置实际生产状况,鱼眼的产生主要有以下几个原因。
双向拉伸聚丙烯薄膜的生产工艺研究摘要:介绍了双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜的生产方法及工艺流程,分析了原材料、纵横拉伸比、温度等因素对BOPP薄膜物理、力学性能的影响,并且对生产中常见的问题进行了分析,提出了解决铸片常见缺陷及拉伸破膜的方法。
关键词:双向拉伸聚丙烯薄膜,铸片,加工双向拉伸塑料薄膜是在低于薄膜材料熔点、高于玻璃化转变温度(T)时,对厚膜或铸g片进行纵向和横向拉伸,然后在张紧状态下进行适当冷却或热定型处理或特殊的加工(如电晕、涂覆等)而制得的制品。
双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜就是用这种方法制得的。
B OPP薄膜是包装领域的重要产品,具有质轻、透明、无毒、防潮、透气性低、力学强度高等优点,被广泛用于食品、医药、日用轻工、香烟等产品的包装,并大量用作复合膜的基材,有“包装皇后”的美称。
双向拉伸法是一种技术要求十分高的塑料成型加工方法,除需要具备性能良好的加工设备外,更重要的是要求生产人员能够深入掌握PP的性能及加工条件对产品性能的影响,及时解决生产中存在的问题。
1.BOPP薄膜的主要生产方法及工艺流程目前BOPP薄膜的生产方法主要有管膜法和平膜法。
管膜法属双向一步拉伸法;平膜法又分为双向一步拉伸和双向两步拉伸两种方法。
管膜法具有设备简单、投资少、占地小、无边料损失、操作简单等优点,但由于存在生产效率低、产品厚度公差大等缺点,自20世纪80年代以来几乎没有发展,目前仅用于生产BOPP热收缩膜等特殊品种。
双向一步拉伸法制得的产品纵横向性能均衡,拉伸过程中几乎不破膜,但因设备复杂、制造困难、价格昂贵、边料损失多、难于高速化、产品厚度受限制等问题,目前尚未得到大规模采用。
而双向两步拉伸法设备成熟、生产效率高、适于大批量生产,被绝大多数企业所采用。
2.影响BOPP薄膜物理、力学性能的因素2.1原材料性能工业化生产BOPP薄膜用主料的主要成分是PP。
PP是一种典型的立体规整性聚合物,根据烃基在分子平面两侧的分布,可分为等规PP、间规PP和无规PP。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
遇到塑料薄膜晶点问题这里看过来
众所周知,晶点是薄膜厂家普遍存在的问题。
对透明胶袋来说,晶点
明显影响透明胶袋的外观。
对要求印刷品质较高的胶袋来说,特别是大面积的胶袋印刷,晶点所造成的“白点”废次品,是胶袋工业生产工艺上一
项较大比例的损耗。
因此,控制晶点的产生,消除晶点的成因,是提高胶袋工业技术水平的重要工艺环节。
1、什幺是晶点
晶点实际上是“过度聚合物”,即:“晶点”部位聚合物的分子量要高
于周围同种聚合物的分子量。
由于分子量高,因此,晶点部位聚合物具有较高的熔点#FormatStrongID_2#在熔化时,熔体具有较高的粘度。
晶点部位聚合物在吹膜或流延时,不能与周围的同种聚合物相互均匀分散、混合,并在熔体吹成或流延成薄膜后,先于周围的同种聚合物凝固。
因此,形成“箭头状”或“球状”过度聚合物的凝固体,习惯上被称为“晶点”。
2. 晶点产生的原因
物料原因
(1)聚合物中有残留的催化剂;
专注下一代成长,为了孩子。
双向拉伸聚丙烯薄膜晶点、白点、鱼眼的研究
王红兵;汪中祥;惠振京
【期刊名称】《安徽化工》
【年(卷),期】2016(42)6
【摘要】双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP薄膜)具有良好的光学性能、阻隔空气及优异的机械性能,是一种性能优良的高透明包装材料,被誉为“包装皇后”,用途广泛.要保证BOPP薄膜的正常使用,需要严格控制薄膜的物理机械性能和外观缺陷,着重探讨了BOPP薄膜的晶点、白点、鱼眼的产生及控制措施.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】王红兵;汪中祥;惠振京
【作者单位】安徽国风塑业股份有限公司,安徽合肥230088;安徽国风塑业股份有限公司,安徽合肥230088;安徽国风塑业股份有限公司,安徽合肥230088
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.1+4
【相关文献】
1.论述BOPP等薄膜有关鱼眼、晶点的相关标准 [J], 纪小宾
2.如何减少双向拉伸聚丙烯薄膜中的"鱼眼" [J], 王向东;林国
3.聚丙烯鱼眼与晶点的成因 [J], 张志龙;赵艳辉;朱锡坤
4.双向拉伸聚丙烯防雾滴薄膜的制备及性能研究 [J], 王红兵;张涛;张少伟;陈铸红
5.磁控溅射微晶和非晶不锈钢薄膜的耐点蚀性能 [J], 单大勇;杨德钧
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